- 1、本文档共4页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
?
?
一款车载双馈接收天线的设计
?
?
白冰苏伟
【摘要】本文设计了一款车载双馈天线应用于接收气象卫星信号,天线在满足性能指标要求的情况下,具有占去体积非常小等优点。测试结果表明:其中线极化天线增益为5dBi,天线波束呈蝶形全向(主波束指向为径向上翘30°);圆极化天线增益为11dBi,天线波束指向呈轴向。
【关键词】双模;全向天线;圆极化;增益
0引言
天线是非常重要的无线电通信设备。近年来气象卫星接收信号测试难度不断增大,面临着测试环境非常复杂,伴随着对天线的体积大小以及电性能的指标要求越来越高。本文设计了一款空气微带天线和单极天线合成的双馈天线,满足了测试方向图的特殊要求的同时也满足了天线体积的限制[1-3]。此款双馈点天线采用空气微带天线通过切角激起两个极化方向正交的、幅度相等的、相位相差90°的线极化波实现圆极化,实现线极化采用单极全向天线。天线在地面时,通过馈电全向天线,由于此天线主波束上翘辐射能最大接收信号,天线上升空中,通过馈电圆极化天线,由于此天线主波束轴向辐射最大接收信号[4-5]。
1天线设计
双馈电点天线(简称双模天线)的设计优点在于缩小天线单独放置所占用体积,同时简单方便调谐匹配每个天线阻抗,而且组合双馈电点天线可以实现特殊方向图要求。本文圆极化天线采用空气微带圆形天线,通过对角线切角形成两个幅度相等,相位相差90°的极化正交波。因为空气微带的介电常数?着r为1,所以在此取圆形微带贴片的半径约为?姿/4。微带天线的结构尺寸如下图1所示,铜皮直径为400mm,切角长度65mm,铜皮离地板的高度为20mm[6-8]。
同时根据要求设计工作在相同频段的全向线极化天线——单极天线。由于体积限制,两个天线必须组合在一起,因此设计单极天线固定于圆形空气微带天线的中间。经调试,立于空气微带天线中间的底馈单极天线的输入阻抗为25Ω。依据?姿/4单极天线理想接地可以镜像为?姿/2的对稱振子,其上的电流分布等同于对称振子;同时根据天线的输入功率P=I2R,以及振子上电流分布公式I(z)=Imsinl-z,Im为电流波腹点的振幅,K==为相移常数,l=为振子臂长,z为馈电点到振子的距离。当z=,根据公式得出电流I变为原来的/2,同时得出输入阻抗变为原来的2倍(即为50Ω)。所以为了满足此单极天线的阻抗匹配要求,采取提高单极天线的馈电点位置,在单极天线的中心点位置馈电(如下图2馈电点2所示),达到天线驻波比指标要求。通过室外远场测量,圆极化天线增益=11dBi,天线波束指向呈轴向,全向天线增益=5dBi,天线波束呈蝶形全向(主波束指向为径向上翘30°)[9-10]。
2实验数据
双模天线共同工作在400MHz~406MHz,实测驻波比如图3,图4所示,在整个频段内,VSWR1.5:1,满足指标要求。
全向线极化天线测试方向图分别如下图5,图6所示,由于空气微带铜皮大小的影响,辐射波束蝶形全向,主波束指向为径向上翘30,增益≥5dB,天线置于地面时方向图上翘能够最大的接收卫星信号。
圆极化天线方向图如下图7,图8所示,通过远场测试增益≥11dB,辐射波束指向轴向。天线置于气球中上升空中能够很好的接收卫星传达信号。图9实测结果表示天线圆极化轴比良好满足指标要求。
3结论
本文通过切除铜皮对角线大小来实现圆极化微带天线,以及调节单极天线的馈电点位置满足特殊位置天线阻抗匹配要求。此双馈电点天线组装方便,占去体积小,同时在天线增益指标满足情况下有效的满足了蝶形全向辐射,在实际使用中性能良好,也得到了气象测试的广泛应用。
【参考文献】
[1]林昌禄,宋锡明.圆极化天线[M].北京:人民邮电出版社,1986.6-18.
[2]林昌禄,聂在平.天线工程手册[M].北京:电子工业出版社.2003.27-32.
[3]克劳斯.天线[M].电子工业出版社.2004.19-54.
[4]廖承恩.微波技术基础[M].西安:西安电子科技大学出版社.1994.27-43.
[5]K.S.Kelleher,C.W.Morrow.Omnidirectionalcircularly-polarizedantennas.Melpar,Inc,Vol.3.Part.1Mar1955.28-3l.
[6]曹祥玉,项铁铭,马凤国,等.机载天线辐射方向图研究[J].微波学报,2002,18(1):15-19.
[7]韩国栋,杜彪,等.卫星移动通信相控阵天线研究现状与技术展望[J].无线电通信技术,2013,39(4):1-6.
[8]MIURAA.Ka-bandAeronauticalSatelliteCommunicationsExperimentsUsingCOMETS[J].IEEETrans.OnVe
您可能关注的文档
- 新媒体视阈下视觉传达设计的视觉结构分析.docx
- 一种基于病毒原理的遗传算法研究-局部最优解.docx
- 中国传统媒体走出经营危机战略途径分析.docx
- 中国哲学发展与《中国化马克思主义哲学新体系》创建.docx
- 中国航空业发展研究.docx
- 养老院人员定位监控系统方案-智建社区.docx
- 如何做一个优秀的部门经理.pptx
- 新版新版高层建筑施工.pptx
- 团体沟通专业知识.pptx
- 学生干部的语言沟通艺术.pptx
- 七章货物的保险.pptx
- 三章国际间接投资.pptx
- 人性假设理论.pptx
- 外研高一英语必修三ModuleIntroduction汇总市公开课获奖课件省名师示范课获奖课件.pptx
- 月相成因优质获奖课件.pptx
- 小学二年级语文课件《狐假虎威》省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件.pptx
- 养羊业概况专题知识讲座.pptx
- 微生物的实验室培养市公开课获奖课件省名师示范课获奖课件.pptx
- 人教版六年级下册式与方程整理与复习市公开课获奖课件省名师示范课获奖课件.pptx
- 必威体育精装版高中精品语文教学:第二单元-第7课-诗三首:涉江采芙蓉、-短歌行、归园田居市公开课获奖课件省名师.pptx
文档评论(0)